☰ Содержание · Физика

Задачи на конденсаторы

Уроки 29 · 1 урок · П. К. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Д. Бахромов, Ж. Э. Усаров, К. Т. Суяров, М. К. Юлдашева. Физика: учебник для 8 класса общеобразовательных школ, переработанное и дополненное 3-е издание. Творческий издательско-полиграфический дом «O‘qituvchi», Ташкент, 2019
29

Решение задач

Учебник: с. 84–85
ЦельРешай задачи на конденсаторы: электроёмкость, заряд, напряжение и соединения.
Новые слова
электроёмкость · sig‘imзакон сохранения заряда · zaryad saqlanishiраспределение напряжения · kuchlanish taqsimotiперевод единиц · birliklar o‘tkazish
Объяснение

В задачах на конденсаторы сначала выясни, что известно и что нужно найти, и приведи единицы к согласованному виду (мкФ, нФ, пФ → Ф; мкКл → Кл). Основное соотношение C = q/U, из него следуют q = C·U и U = q/C. При параллельном соединении напряжение одинаково, а общая электроёмкость C = C₁ + C₂ + …; при последовательном каждый конденсатор несёт один и тот же заряд, напряжения складываются, а 1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + …. В последовательной цепочке напряжение распределяется обратно пропорционально электроёмкостям: у конденсатора с меньшей электроёмкостью напряжение больше. Для плоского конденсатора используй C = εε₀S/d и не забудь перевести миллиметры в метры. В конце оцени, разумна ли величина полученного ответа.

Примеры
2 мкФ и 3 мкФ соединены параллельно, U = 10 В. C = 2 + 3 = 5 мкФ; q = C·U = 5 · 10 = 50 мкКл.
6 мкФ и 3 мкФ соединены последовательно, всего 90 В. C = 6 · 3 : 9 = 2 мкФ; q = 2 · 90 = 180 мкКл (на каждом). U₁ = 180 : 6 = 30 В, U₂ = 180 : 3 = 60 В; 30 + 60 = 90 В.
Работа в классе

Составь свою задачу: выбери две электроёмкости и напряжение источника и найди напряжение на каждом конденсаторе при последовательном соединении. Проверь в тетради: напряжения в сумме должны давать напряжение источника.

Упражнения
1
Что одинаково у конденсаторов, соединённых последовательно?
2
Конденсатор C = 8 мкФ заряжен до 25 В. Чему равен заряд в мкКл?
3
3 мкФ и 9 мкФ, соединённые параллельно, подключены к 20 В. Чему равен общий заряд в мкКл?
4
Почему в последовательной цепочке конденсатору с меньшей электроёмкостью достаётся большее напряжение?